灌區(qū)新型量水槽結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化及測(cè)流計(jì)算方法研究.pdf

1、柱形量水槽是直接在原有棱柱體渠道軸線上設(shè)置一個(gè)可移動(dòng)的柱或筒，促使水流在該處形成臨界水流狀態(tài)來測(cè)流的小型量水設(shè)備，無需改變?cè)星罃嗝娼Y(jié)構(gòu)，適合在對(duì)稱的矩形、梯形、U形等斷面渠道上安裝使用。柱形量水槽可以方便地將水位傳感裝置安裝在柱體內(nèi)，形成量測(cè)十分方便的移動(dòng)式或固定式量水設(shè)施。 本文首先對(duì)柱形量水槽的一般測(cè)流理論進(jìn)行研究，得出適用于梯形和U形渠道上不同形狀柱形量水槽流量計(jì)算的一般公式。然后，在底寬為20cm、渠深為35cm、邊

2、坡系數(shù)為1.0的梯形斷面渠道和渠深為40cm、底部圓弧半徑為15cm、邊墻外傾角α=8°的U形渠道上，對(duì)圓柱形、橋墩形、橢圓柱形和菱柱形等多種柱形量水槽進(jìn)行一系列的試驗(yàn)研究，探討各種形式柱形量水槽的流量系數(shù)、淹沒系數(shù)、壅水高度、水頭損失、臨界淹沒度等變化規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，對(duì)柱形量水槽的結(jié)構(gòu)形式作進(jìn)一步優(yōu)化分析。用標(biāo)準(zhǔn)k-ε雙方程紊流模型，數(shù)值模擬圓柱形和橋墩形量水槽三維水流運(yùn)動(dòng)，在更大的范圍內(nèi)研究圓柱形和橋墩形量水槽流量系數(shù)的變化規(guī)律。